| 研究課題/領域番号 |
20K14977
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| 研究機関 | 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所 |
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研究代表者 |
高野 慧 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (90636820)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 固気液三相流 / エアリフト / 海洋鉱物資源 / ボイド率 / 摩擦損失 |
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| 研究実績の概要 |
令和2年度は、海洋鉱物資源を対象としたエアリフト方式による固気液三相流の移送における各相の体積率や、三相流を移送することによる摩擦損失を推定する手法について検討した。三相流における推定手法を構築するために、過去に提案及び検証されてきた気液二相流を対象とした体積率の推定手法や摩擦損失の推定手法について調査するとともに、固気液三相流を対象とした研究についても調査を行った。
気液二相流を対象とした体積率の推定手法の1つにドリフトフラックスモデルがあり、当該モデルの固気液三相流への拡張について検討を行った。また、気液二相流を移送することによる摩擦損失の推定手法の1つに均質流モデルがあり、当該モデルの固気液三相流への拡張について検討を行った。研究代表者らが過去に実施した固気液三相流の移送実験で得られたデータを用いて、前述の拡張した推定手法の妥当性について検討し、拡張した手法が妥当であることが示唆される結果を得た。
これらの推定手法については適用範囲が問題となるため、当該手法についても、さらなる幅広い条件で妥当性を検証する必要はあるが、当該手法は海洋鉱物資源を対象としたエアリフト方式の開発システムの設計・運用に役立つものと考えられる。
さらに令和3年度に実施予定のエアリフト方式による固気液三相流移送試験の試験方法について検討し、気相の体積率が大きい領域（以下、高ボイド率領域）での実験を実現するために必要な装置の詳細について検討するとともに、試験計画について検討を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
令和2年度に実施を予定していたエアリフト方式による固気液三相流移送試験の試験装置の製作が実施できていない。
一方、文献調査などから、高ボイド率領域にも適用可能な各相のボイド率や三相流を移送することによる摩擦損失の推定手法の構築については予定どおり進捗している。
以上のことから、「やや遅れている」とした。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度にはエアリフト方式による固気液三相流移送試験を実施し、三相流の流動状態に関するデータを取得するとともに、令和2年度から検討している各相の体積率と摩擦損失の推定手法の検証を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
令和2年度に実施予定であった試験装置の製作が令和3年度になったため、次年度使用額が生じた。
当該金額は令和3年度に試験装置の製作に使用する。
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